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第二章运动的描述第一节运动、空间和时间【学习目标】1.知道运动有多种类型，机械运动是物体最简单的一种运动形式。2.知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时，观察和描述到的结果会有所不同，通常选择参考系时，要视研究问题的方便而定。3.知道物体在空间的位置可以用坐标系来描述，学会用坐标系来描述物体的空间位置。4.知道时间和时刻的含义以及它们的区别，学会用时间数轴来描述物体运动过程中的时间和时刻。5.关注科学技术的新进展，关注物理学与其他学科的联系，培养爱国主义情感。【课前预习】1、物质运动可分为：、、、等多种类型。机械运动是指。？组成物质的分子的永不停息地运动是不是机械运动？2、如何描述你在教室的位置？3、估算人的寿命是s，是时间还是时刻？4、下面钟表显示的时间是，是时间还是时刻？新课教学【学导结合】一、机械运动：1、机械运动2、参照系：。※参考系的选取是的※选择不同的参考系来观察同一物体的运动，观察的结果往往注意：参考系的选取虽然是任意的，但以研究问题方便为原则。如通常取地面或相对于地面静止的物体为参考系。图2-1-1例1情景：甲、乙、丙三人各乘一个观光电梯，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能A.甲、乙匀速下降，v乙＞v甲；丙停在空中B．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲；丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲；丙匀速下降，且v丙＞v甲D．以上说法均不正确二、空间位置的描述（1）坐标系：为了定量地描述物体的位置及其变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．也就是说，坐标系是定量化了的参考系。在坐标系里，我们就可能用精确的数据来描述物体的位置及其位置的。（2）空间位置的描述：如汽车在一条笔直的高速公路上行驶．我们引入一维坐标系即可准确描述其位置；而汽车在城市里穿梭，我们需要引入二维平面坐标系才能准确描述其位置；为准确描述飞机在高空的位置．我们需要引入三维空间坐标系才行。※有时需要准确地描述某个物体所在的位置，如地理上用纬度和经度来确定某个地点，在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统（GPS）来确定方位．例2桌面离地面的高度是0.8m，坐标原点定在桌面上，向下方向为坐标轴的正方向，如图所示，图中A、B的坐标各是多少？方法点拨：（1）在同一坐标轴上标度相同。（2）位置坐标的“＋，—”号表示方向。三时间的描述（1）时刻与时间间隔的区别：平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如果用一条一维坐标轴来表示时间轴，时间轴上的点表示时刻，某一线段则表示时间间隔．（2）时间的测量：时间的单位有秒、分钟、小时，符号分别是S、min、h.生活中用各种钟表来计时，实验室里和运动场上常用停表来测量时间，若要比较精确地研究物体的运动情况，有时需要测量和记录很短的时间，学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成．图2-1-2例3情景：假设你上午前两节课的作息时间是这样安排的：上午8：00时上课，每节课45分钟，课间休息10分钟。请数轴表示出作息时间。方法点拨：在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。【探究深化】1、从一千多年前的唐代流传下来一首词:“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动―是船行。”下图是他的场景描绘图，作者为什么会有“山迎”、“船行”这样两种不同的感觉呢？2、请在表示时间的数轴上表示出第1秒末，第1秒内和前3秒内，第3秒末；并指明是时刻还是时间？【总结反思】【评估训练】1．以下说法正确的是A．参考系就是不动的物体B．任何情况下，只有地球才是最理想的参考系C．不选定参考系，就无法研究某一物体是怎样运动的D．同一物体的运动．对不同的参考系可能有不同的观察结果2．甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系又是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体的运动情况是A．一定是运动的B．一定是静止的C．运动或静止都有可能D．条件不足无法判断3.我国研制并自行发射的同步通信卫星，是无线电波传播的中继站。这类卫星虽绕地心转动，但我们却觉得它在空中静止不动，这是因为观察者所选择的参照物是A.太阳B.月亮C.地表D.宇宙飞船4.一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距地面lm高处被接住。坐标原点定008246t/s图2-1-3在抛出点正下方2m处，设向下方向为坐标轴的正方向，则小球的抛出点、落地点、接住点的纵坐标分别是5.如图所示为一根时间坐标轴,其中P点表示一个，可称为或，而PQ这一线段表示一段，可称为。6.一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动，每秒移动lm，初始时刻在某边的中点A（如图）。建立如图所示的坐标系，请写出下列时刻质点的坐标。(l）第1s末的位置坐标；(2）第2s末的位置坐标；(3）第4s末的位置坐标；(4）第14s末的位置坐标。【课后作业】第二节运动的描述【学习目标】1.理解质点的概念，会判断一个物体在特定的情况下能否看成质点。2.通过对质点的认识，了解物理研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用。3.理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系。4.初步认识位移—时间图象，已知位移与时间的关系能画出s一t图象，或已知s一t图象能表述出位移与时间的关系。5.知道矢量和标量，能区分矢量和标量。【课前预习】（10分钟-阅读教材）08246t/sPQ图2-1-41、物理学上把的点叫做质点。2、位移是来描述物体的变化，位移是由指向的线段。它是一个既有又有的物理量。通常用符号表示。3、只有的物理量叫做标量；既有又有的物理量叫做矢量。新课教学【情景导入】在物理学中，为研究问题的方便，常常引入一些理想化模型使复杂问题简单化，在本次课你将认识高中物理的第一个理想化模型—质点的建立；要理解在什么情况下可以将实际物体抽象为质点；同时还要学习一个新的描述物体位置变化的物理量—位移（也是你高中阶段学习的第一个矢量），要用心学习哟！【学导结合】一质点：1.定义：用来代替物体的有质量的点．2.将物体看成质点的条件：(1)物体的、对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点．质点具有物体的全部。它是一个理想的物理模型。例1.情景：在下列各物体的运动中，可视作质点的物体是（)A．从北京开往广州的一列火车B．研究转动的汽车轮胎C．研究绕地球运动时的航天飞机D．表演精彩的芭蕾舞演员E．百米跑竞赛中的运动员F．在斜向下推力的作用下，沿水平面运动的箱子举一反三：关于质点，下列说法正确的是（)A．质点就是一个体积很小的小球B．只有很小的物体才能被视为质点C．质点不是实际存在的物体，只是一种理想模型D．大的物体有时也可以被视为质点二、路程和位移1．路程和位移的定义○1路程：质点的实际运动路程的长度．路程只有，没有，单位是．○2位移：从到的有向线段．线段的长度表示位移的，有向线段箭头的指向表示位移的．单位也是．例2：某人从A点出发向北走4m到达B点，然后向东走3m到达C点，求人从A到C的路程和位移。.举一反三：如图所示，一质点在半径为R的圆圈上运动了一周，其位移大小是,路程是；若质点运动了431周，其位移大小是，路程是，此运动过程中最大位移是，最大路程是。2．路程和位移的异同当物体做运动时，路程和位移大小相等。三、矢量和标量1．矢量和标量的概念(1）矢量：既有又有的量．如位移．(2）标量：只有大小没有的量．如质量、温度等．2.矢量和标量的区别(1）矢量是有方向的，如描述一个物体的位置时，如果只是说明该物体离我们所在处的远近，而不指明方向，就无法确定物体究竟在何处．标量没有方向，如说一个物体的质量时，只需知道质量是多大就行了，无方向可言．(2）运算法则不同：标量相加时，只需按算术加法的法则运算就行了．矢量则不然，不能直接相加减．四、位移--时间图象1、匀速直线运动的图象一定是．直线是否过原点？2、用图象表示的是位移随时间变化的情况，绝不是．例3：s-t图的意义情景：试判断右图中，甲、乙两图象所描述的质点的运动情况．[举一反三]如图所示为甲、乙物体的s--t图象，则A.甲、乙两物体做匀速直线运动B.若甲、乙两物体在同一直线上运动，则一定会相遇C.t1时刻甲、乙相遇D.t2时刻甲、乙相遇【探究深化】例4：：某中学垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形，在它的四个角分别设有本垒和一、二、三垒，如图所示。一位球员击球后，由本垒经一垒、二垒跑到三垒。他运动的路程是多大？位移是多大？位移的方向如何？例5：．设想百米赛跑中，甲、乙、丙、丁四个运动员从一开始就做匀速直线运动，甲按时起跑，乙0.5s后才开始起跑，丙抢跑的距离为lm，丁则从终点100m处往回跑．试说明图中的A、B、C、D四条图线分别表示的是哪个运动员的图象．【课堂小结】评估训练1、在研究下列哪些运动时，被指定的物体可以被视为质点？A.研究地球自转运动时的地球B.研究地球绕太阳公转时的地球C.研究车轮自转情况时的车轮D.从北京开往深圳的火车2、关于路程和位移，下列说法中正确的是A.沿直线运动的物体，位移和路程是相等的B.质点沿不同的路径由A到B，其路程可能不同而位移是相同的C.质点通过一段路程，其位移可能为零D.质点运动的位移大小可能大于路程3、从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2m处被接住，则这段过程中A．小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为7mB．小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为7mC．小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3mD．小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为3m4、车辆的里程指的是，运动员跳远的成绩指的是。（填“路程”或“位移”）5、如图所示，一物体从0点开始由西向东做直线运动，第一个10s末运动到B点，到达B点后返回，第二个10s末运动到了A点，第三个10s末返回到了O点，继续前进，第四个l0s末到达C点后静止。已知OA=20m,AB＝10m,OC=20m，则(1）第一个l0s内发生的位移大小为m，方向向，路程为m;(2）第二个10s内发生的位移大小为m，方向向，路程为m;(3）最前面20s内发生的位移大小为m，方向向，路程为m;(4）整个的40s内发生的位移大小为m，方向向，路程为m;6、一小球从4m高处落下，被地面弹回，在lm高处被接住，则小球在整个过程中A．位移是5mB．路程是5mC．位移大小为3mD．以上均不对7、三个质点1,2,3的s一t图象如图2一2一10图所示，由图可判断A、三质点都做匀速直线运动B、只有质点2做匀速运动C、三质点在t=0时刻的位置不同D、三质点都不做匀速运动第三节速度和加速度【学习目标】1.知道物体运动的快慢用平均速度和瞬时速度来描述。理解平均速度和速度、知道它们是矢量。2.知道加速度是用来描述物体运动速度变化快慢的物理量、是矢量。理解加速度的概念。3.知道加速度的方向表示速度变化的方向。理解加速度的方向与速度方向和加速运动减速运动的关系。4.通过瞬时速度的建立过程了解和体会极限思想法的作用。5.通过平均速度和加速度的建立过程，了解和体会比值定义法在科学研究中的作用。【课前预习】1.用什么来描述物体运动的快慢？哪一个更准确？2.平均速度和瞬时速度关系如何？3.如何来描述物体速度变化的快慢？4.速度、加速度、速度的变化量它们三者的方向相同吗？它们的大小有什么关系呢?新课教学【情景导入】通过事例我们可以看出：大自然中，物体的运动有快有慢、物体运动的快慢有时候也会变化。我们又用什么物理量来描述物体运动的快慢和物体运动快慢的变化呢？【学导结合】一、平均速度▲概念建立（1）物体做机械运动时位置发生了变化即产生了位移，但物体运动的快慢如何描述？能否说物体的位移越大运动的越快？（2）在位移相同时如何来比较？在时间相同时如何来比较？（3）在位移和时间都不同时如何来比较？▲理解记忆1定义：2表达式：3．意义4.是矢量，其方向是：5.平均速率：运动物体路程与时间的比值，是标量。6.平均速度与平均速率的关系思考练习1.物体从O点出发依次经过A、B、C三点，测得OA=2m,用时3s,AB=4